Question

【題目】鐵及其氧化物是日常生活生產中應用廣泛的材料，請回答下列問題：

（1）基態鐵原子的價電子排布式為_________。

（2）Fe3+、Co3+與N3+、CN-等可形成絡合離子。

①C、N、O中第一電離能最大的為________，其原因是_____________________。

②K3[Fe(CN)6]可用于檢驗Fe2+，1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ鍵的數目為________________。

（3）鐵的另一種配合物Fe(CO)x的中心原子價電子數與配體提供的電子數之和為18，則x=_____。已

知該配合物的熔點為-20.5 ℃，沸點為103℃，易溶于CCl4，據此可以判斷Fe(CO)x晶體屬于_____________（填晶體類型）。

（4）金屬鐵晶體中原子采用_________堆積，鐵晶體的空間利用率為______（用含π的式子表示）。

（5）某種離子型鐵的氧化物晶胞如圖所示，它由A、B 方塊組成。則該化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的個數比為_______________（填最簡整數比）；已知該晶體的密度為d g·cm-3，阿伏加德羅常數的值為NA，則晶胞參數a為_______________nm（用含d和NA的代數式表示）。

Answer 1

【答案】 3d64s2 N 氮原子2p軌道上的電子半充滿，相對穩定，更不易失去電子 12NA 5 分子晶體 體心立方 π 1∶2∶4 ×102

【解析】（1）基態鐵原子的價電子排布式為: 3d64s2

（2）①C、N、O的第一電離能隨核電荷數遞增呈增大趨勢，因N的2p軌道為半充滿結構，更不易失去電子，第一電離相對較大，則C、N、O的第一電離最大的為N；

②在配合物中,與鐵離子之間有6個配位鍵,在每個內部有一個σ鍵,所以該配合物中含有鍵的數目為個或,

（3）配合物的中心原子是鐵原子,其價電子數是8,每個配體提供的電子數是2,,,分子晶體的熔沸點較低,根據題給信息知,該物質的熔沸點較低,所以為分子晶體, 因此，本題正確答案是:5;分子晶體;

（4）金屬鐵晶體原子采用體心立方堆積．鐵晶體的晶胞含有2個鐵原子，設晶胞邊長為a，金屬原子半徑為r，則面對角線長a，體對角線長a=4r，空間利用率==。

（5）A含有1.5個亞鐵離子、4個氧離子，B含有0.5個亞鐵離子、4個氧離子、4個鐵離子，則該氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的個數比為1:2:4。
晶胞含有Fe2+、Fe3+、O2-的個數分別是為4、8、16，它們的相對質量之和是8×232，根據m=ρV可得8×232 g=d×g/cm3a3×NA，a =nm。